錢浩

[摘 ?要]在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用提升了電能計量裝置的準(zhǔn)確性，為保證電能計量量值的準(zhǔn)確，本文首先闡述了電能計量裝置檢測的必要性與原理，并對電能計量裝置在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用問題進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞]電能;計量裝置;在線監(jiān)測;應(yīng)用

中圖分類號：TM933.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0381-01

前言

電能計量是電力企業(yè)營銷管理的重要內(nèi)容，為了確保計量數(shù)據(jù)的可靠性，電能計量裝置運(yùn)行必須可靠，在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用值得重視。

一、電能計量裝置在線監(jiān)測的必要性

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求也隨之持續(xù)增加，對電網(wǎng)建設(shè)提出了更高的要求。在此形勢下，電網(wǎng)一次二次設(shè)備數(shù)量大幅度增加，電網(wǎng)覆蓋面積逐步增大，供電量迅猛增長，直接導(dǎo)致電網(wǎng)計量設(shè)備規(guī)模與計量管理人員數(shù)量不匹配，增加了計量管理人員的工作量。與此同時，隨著用電客戶經(jīng)濟(jì)意識的逐漸增強(qiáng)，用電客戶對電網(wǎng)計量裝置的準(zhǔn)確性要求也在日益提高。所以，電力企業(yè)必須加快計量管理信息化建設(shè)，積極推行電能計量裝置在線監(jiān)測技術(shù)，促進(jìn)電力企業(yè)持續(xù)發(fā)展。

二、電能計量裝置在線監(jiān)測的基本原理

通道切換與數(shù)據(jù)采集模塊將來自電能表的電壓信號、電流信號和脈沖信號，以及PT端的電壓信號、CT端的電壓信號和CT二次回路電流信號采集到系統(tǒng)內(nèi)部，實現(xiàn)對電能表的誤差測試、PT二次回路壓降測試以及CT二次回路導(dǎo)納測試等基本功能。同時還能夠體現(xiàn)某一時刻計量裝置的實時工況信息。內(nèi)部微處理器負(fù)責(zé)通道切換與運(yùn)算，并能將數(shù)據(jù)及時存儲。在線檢測系統(tǒng)是建立在將標(biāo)準(zhǔn)模塊轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場，通過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)多路、多只電能表的誤差檢驗，通過定期的數(shù)據(jù)回傳，實現(xiàn)后臺主站的數(shù)據(jù)查詢并發(fā)現(xiàn)問題的過程。而PT壓降的測試則是采用布線的原理，將PT端電壓和電能表端電壓采集到在線監(jiān)測系統(tǒng)里，人工測試方法不同的只是系統(tǒng)將臨時拖放的測試電纜以布線的形式固定下來，通過其內(nèi)部專用的電路模塊來完成電壓的測量和比較計算。同時電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)還實現(xiàn)了遠(yuǎn)程的手動檢測功能，在周期測試的基礎(chǔ)上，加入手動測試，以達(dá)到實時測試。通過以太網(wǎng)的通信方式實現(xiàn)遠(yuǎn)程功能，并能將數(shù)據(jù)保存在后臺監(jiān)測主機(jī)上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析，處理和保存。

三、電能計量裝置在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

1.系統(tǒng)構(gòu)成

1.1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層

按一次設(shè)備對應(yīng)分布式配置多功能電能表，將其安裝在開關(guān)柜回路內(nèi)，或集中安裝在電能表測控屏內(nèi)，用于實時采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過通信接口傳輸?shù)诫娔懿杉K端。各個計量點(diǎn)的電能量信息均是采集終端的采集對象，在信息采集完成后由電能量采集終端綜合管理各項數(shù)據(jù)。

1.2 通信網(wǎng)絡(luò)層

該層是主站層與現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層的連接層，主要負(fù)責(zé)上下兩層之間的通信連接、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)傳輸、協(xié)議轉(zhuǎn)換和命令交換，確保大量實時數(shù)據(jù)能夠在匯集后高速傳輸，提高主站層獲取監(jiān)測信息的全面性、準(zhǔn)確性和及時性。

1.3 主站層

該層主要由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、WEB應(yīng)用服務(wù)器、采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、外圍輔助設(shè)備等部分構(gòu)成，是電能計量在線監(jiān)測系統(tǒng)的信息收集與控制中心，既可通過GPS、PSTN、CDMA、以太網(wǎng)等遠(yuǎn)程通信信道采集和控制現(xiàn)場終端的信息，也可以對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理。

2.系統(tǒng)主要設(shè)備

2.1 安裝位置及技術(shù)指標(biāo)

通常發(fā)電廠和變電站內(nèi)涉及諸多計量點(diǎn)，如網(wǎng)損、線損、關(guān)口等，為了確保在線監(jiān)測功能的實現(xiàn)，上述位置處都需要安裝電能表，其基礎(chǔ)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)要求。如果是關(guān)口計量點(diǎn)的電能表，應(yīng)當(dāng)能夠設(shè)置4個費(fèi)率，每個時間段與一種費(fèi)率相對應(yīng)。安全防護(hù)功能可以采取三級密碼管理。電能表出廠后必須立即采取有效的防護(hù)措施，避免軟硬件校正電能表的誤差，電能表一旦出廠不可對其誤差進(jìn)行再次調(diào)整。

2.2 集中器應(yīng)用

在系統(tǒng)中，集中器主要負(fù)責(zé)電能信息的采集、數(shù)據(jù)傳輸與管理、轉(zhuǎn)發(fā)及下發(fā)控制命令。其應(yīng)當(dāng)具備如下功能：

（1）精度。電能量采集終端的高精度數(shù)據(jù)采集工作需要通過RS-485接口完成，并對帶時標(biāo)的電量數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存?？筛鶕?jù)在線監(jiān)測需求設(shè)置信息采集周期，保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性達(dá)到100%，而后再向主站傳送信息。

（2）存儲。電能量采集終端的數(shù)據(jù)存儲容量要超過64MB，并且擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)參數(shù)備份單元，備份單元的容量要超過256MB。備份單元可采用SD卡，一旦電能量采集終端出現(xiàn)故障，可以到現(xiàn)場插拔SD卡以獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)。

（3）采集信息。及時采集窗口電量、分時電量、事件記錄、遙測量、遙信量數(shù)據(jù)等，按照預(yù)設(shè)的時間起點(diǎn)將指定內(nèi)容傳送到主站;也可傳遞失壓記錄、瞬時量、電壓合格率、電能表時鐘時間等數(shù)字量或模擬量。

（4）數(shù)據(jù)傳輸。至少要有一路RS485總線既可用于抄表，又可作為數(shù)據(jù)上傳通道。同時，還應(yīng)支持多種通信方式，如語音撥號、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)等。

2.3 通信方式

系統(tǒng)需要實現(xiàn)與變電站和發(fā)電廠的通信：①與變電站的通信。電能計量系統(tǒng)以電力調(diào)度自動化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對變電站采用專線Modem方式進(jìn)行通信。調(diào)制解調(diào)器可根據(jù)不同的應(yīng)用場合，使用不同的手段傳送模擬信號，傳輸介質(zhì)可以選用射頻無線電、光纖或電話線等。專線Modem方式不需要經(jīng)過話音交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，而只需有標(biāo)準(zhǔn)四線接口就能夠提供可靠的通信通道。專線Modem方式不允許在同一時間內(nèi)并行多個數(shù)據(jù)，但是隨著電能數(shù)據(jù)量的增加，這種點(diǎn)對點(diǎn)的通訊方式必然會造成數(shù)據(jù)堵塞，所以必須對這種通信方式進(jìn)行優(yōu)化。②與發(fā)電廠的通信。由于國內(nèi)的各大發(fā)電廠普遍采用電力載波作為通信方式，其二四線通道分別被調(diào)度電話和自動化占用，無法為系統(tǒng)提供通信通道，因而可采用撥號Modem的方法來解決通信問題。

三、電能計量裝置在線監(jiān)測應(yīng)用的加強(qiáng)

1.電能計量裝置改造

加快電能計量裝置改造進(jìn)度，做到事前有計劃，改前有標(biāo)準(zhǔn)，改中有檢查，改后有驗收，確保計量改造質(zhì)量。對互感器、電能表的精度等級、二次回路導(dǎo)線截面不滿足要求用戶進(jìn)行改造，要選用高動熱穩(wěn)定、寬量限的s級互感器和寬負(fù)載的S級電能表表，保證小負(fù)荷條件下的計量準(zhǔn)確性;合理選用TA變比，確保用戶正常負(fù)荷時TA一次電流應(yīng)達(dá)TA一次額定電流的1/3及以上運(yùn)行，換大TV二次回路導(dǎo)線截面，縮短二次導(dǎo)線長度以減少二次壓降引入誤差對計量準(zhǔn)確性的影響。對新建、擴(kuò)建、改造的電能計量裝置，嚴(yán)格把住設(shè)計、施工、試驗和進(jìn)貨關(guān)。

2.計量點(diǎn)的問題解決

為了杜絕用戶計量點(diǎn)大馬拉小車現(xiàn)象，采取了相應(yīng)的解決辦法：一是新裝增裝用戶投運(yùn)前進(jìn)行全面檢查。二是通過現(xiàn)場檢查對于變比不符合生產(chǎn)實際的，在最短的時間內(nèi)調(diào)整好。三是通過現(xiàn)場檢查及時解決用戶提出的用電問題。四是安裝高精度的電能表，確保規(guī)程規(guī)定的允許誤差。

四、結(jié)語

總而言之，隨著電力技術(shù)及電網(wǎng)智能化的發(fā)展，電能計量裝置在線監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)了電能計量裝置的實時在線監(jiān)測，提高了電能計量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，電力企業(yè)要重視這項技術(shù)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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